En la primera parte de este artículo describimos como se habían acumulado en la Central Nuclear de Fukushima Dai-ichi en Japón más de un millón de metros cúbicos de aguas con sustancias radioactivas residuales del accidente que había ocurrido años atrás en esa central.
Al tiempo del accidente, la cantidad de agua contaminada generada era de más de 500 toneladas por día, pero actualmente se ha reducido con medidas de contención a menos de 100 toneladas por día. También informamos que el gobierno de Japón había decidido decontaminar esas aguas con un sofisticado Sistema Avanzado de Procesamiento de Líquidos (ALPS) y descargar las aguas filtradas al mar. El ALPS sin embargo no puede filtrar uno de los elementos radioactivos en las aguas: el tritio, cuyo inventario será arrojado al mar. Informamos además que el gobierno de Japón había requerido al Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) que proveyera la aplicación de las normas internacionales de seguridad a las operaciones de descarga y que el OIEA había constituido un Grupo de Tareas, del que forma parte quien firma esta nota, para corroborar que la normativa se cumple. Esta segunda parte refiere a esta labor.
Acumulación de tanques
El ALPS está en operación desde 2013 y como resultado de este proceso ya se han acumulado 1,29 millones de toneladas de agua tratada por el ALPS, volumen que se encuentra almacenado en más de mil tanques de acero ubicados en el sitio. (ver Figura 1). Estos tanques están ocupando un área enorme. Dado que el agua continúa generándose hasta el día de hoy, la acumulación proyectada de tanques se vuelve imposible de mantener.
El tritio ha devenido ser el elemento crítico en este proceso de descargas. Se trata de un isótopo radiactivo del elemento químico hidrógeno que se desintegra únicamente por emisión de partículas beta de baja energía. La radiación que emite es de tan baja energía que sólo puede penetrar unas milésimas de milímetro de tejido humano. Como todos los elementos radioactivos, el tritio decae con el tiempo; la mitad del contenido de tritio se transforma en otro elemento químico no radioactivo, el helio, en alrededor de 4500 ± 8 días a sea en aproximadamente 12 años.
El tritio se pondera con la magnitud denominada actividad que se mide en unidades denominadas bequereles cuyo acrónimo es Bq. Dado que el Bq es una unidad extremadamente pequeña para mensurar el tritio se suele utilizar la unidad petabecquerel (PBq) (1 PBq=1015Bq). La cantidad de tritio generalmente se exhibe con su actividad específica, la que se expresa por unidad de masa de la sustancia que contiene al tritio, y también por unidad de volumen cuando la sustancia es líquida, típicamente en las unidades bequereles por gramo (Bq/g) o bequereles por litro (Bq/l) respectivamente.
Las cantidades de tritio relacionadas con el accidente de Fukushima son las siguientes:
• La cantidad de tritio al momento del accidente era de aproximadamente 3,4 PBq.
• Esa cantidad actualizada (teniendo en cuenta el decaimiento del tritio con el tiempo) seria de aproximadamente 1,7 PBq.
• Sin embargo el inventario acumulado en las aguas residuales y retenido en los tanques es menor, de solo 0,7 PBq (el resto se liberó a causa del accidente), y cuánto se liberó depende de cuándo se liberó: oscila entre 2 PBq, si se hubiese liberado todo el primer día del accidente, y 1 PBq si no realistamente se hubiese liberado todo recientemente.)
Muchas veces se soslaya la información que el tritio no es algo artificialmente creado por la humanidad, sino que es un producto de la naturaleza. El tritio se genera naturalmente debido a la interacción de los rayos cósmicos, llegan permanentemente a la tierra proveniente del espacio exterior, con los gases constitutivos de la atmosférica. Estos rayos, y la cantidad de tritio que producen, depende de varios factores incontrolables, tales como por ejemplo la ocurrencia de las llamaradas solares. La generación natural de tritio por estos fenómenos cósmicos ha sido estimada entre un mínimo de 70 PBq por año, hasta un valor más realista de 140 PBq al año. Si bien esta producción natural de tritio en la atmósfera es continua, dado que el tritio decae con el tiempo, el inventario global terrestre del tritio producido naturalmente (el que se encuentra fundamentalmente en los mares) presenta un valor de equilibrio en estado estacionario, que se mantiene aproximadamente constante en alrededor a 2500 PBq. Estos inventarios ‘naturales’ nos permiten poner el inventario total de tritio en Fukushima (0.7 PBq) en cierta perspectiva… ¡no para disminuir su significado ni la necesidad de controlar su descarga al medio ambiente sino para dar una representatividad cuantitativa a ese inventario!
El tritio también se produce artificialmente por actividades humanas. La mayor descarga en el medio ambiente de tritio no natural ocurrió desde 1952 y fue causada por centenares de explosiones de ensayos de bombas atómicas en la atmósfera llevadas a cabo por los Estados poseedores de armamento nuclear (fundamentalmente los Estados Unidos y la exUnión Soviética, además del Reino Unido, Francia y China, y últimamente India, Pakistán y Corea del Norte. Durante esas pruebas se inyectaron en la atmósfera alrededor de 186.000 PBq de tritio, que se distribuyó vía la atmósfera por todo el mundo. ¡Muchísimo en comparación de los 0.7 PBq de Fukushima! También se han llevado a cabo centenares de explosiones subterráneos de bombas nucleares que han dado lugar a contaminación con tritio del medio ambiente, en particular en las aguas subterráneas.
El tritio también se genera en los reactores que proveen de energía a las centrales nucleares que producen electricidad. La energía nuclear proporciona actualmente alrededor del 10% de la electricidad mundial procedente de unos 440 reactores de potencia en 31 países, incluida la Argentina, suministrando aproximadamente una cuarta parte de la electricidad baja en carbono del mundo. La energía eléctrica media generada por la energía nuclear se aproxima actualmente a los 400 gigavatios netos de energía eléctrica producida al año (GW(e)/a). La descarga total de tritio procedente de reactores nucleares es de entre 0,0003 y 0,0008 PBq por GW(e)/a generado. Previsiblemente, el tritio será utilizado masivamente en los futuros reactores de fusión nuclear que se espera generen energía fusionando de forma controlada tritio y deuterio.
Variados usos
Otras fuentes de tritio incluyen a los reactores de investigación y a los que producen los muy necesarios radioisótopos medicinales utilizados en diagnósticos y terapias varias. Existe además una producción industrial de tritio para satisfacer la demanda de su uso en varios productos de consumo. Por ejemplo, el tritio combinado con fósforo crea luminiscencia, una fuente de luz que no requiere electricidad ni cableado eléctrico, lo que la hace ideal para carteles de seguridad, señales de salida, iluminación de emergencia en edificios y aviones y para las luces de pistas de aeropuertos y en otros varios productos de consumo masivo. El tritio se utiliza además como trazador en investigaciones bioquímicas, estudios de metabolismo animal y mediciones de transporte de aguas subterráneas y tiene el potencial de poder utilizarse para la datación de sustancias acuosas. No existen referencias internacionales sobre la cantidad de tritio que descargan al medio ambiente estas aplicaciones.
Como resultado de los procesos de generación natural de tritio y descargas de varias actividades, se han generado niveles relevantes de tritio en el ambiente: la concentración de tritio en aguas continentales es de unos 400 Bq/m3; la concentración de tritio en los océanos de unos 100 Bq/m3; y, en promedio, un ser humano ingiere alrededor a 500 Bq por año del tritio existente en el medio ambiente.
Dada esta perspectiva sobre el tritio es necesarios que nos preguntemos: ¿Cuáles son los riesgos del tritio? El tritio es ligeramente radioactivo y sabemos que la exposición a dosis de radiación elevadas (tales como las que sufrieron los sobrevivientes del bombardeo nuclear de Hiroshima y Nagasaki) puede generar enfermedades malignas, tales como leucemias y cáncer. Si bien la exposición a tritio involucra bajas dosis y la energía de su radiación es muy baja, dado el su amplio uso, sus potenciales efectos en la salud han sido especialmente estudiados por la comunidad internacional, incluyendo a la Organización de las Naciones Unidas (ONU). La Asamblea General de la ONU en su septuagésimo primer período de sesiones aprobó la Resolución A/RES/71/89 el 6 de diciembre de 2016 en la que consideró el tema. Esa resolución incluyó un consenso internacional sobre los efectos del tritio concluyendo que ‘si bien se ha realizado una serie de estudios epidemiológicos entre trabajadores y miembros de la población que podrían haber estado expuestos al tritio, hasta el momento, en ninguno de ellos se ha observado un aumento de la frecuencia de cáncer entre los grupos de población expuestos atribuible a la exposición a las radiaciones de tritio’ .
Principio de precaución
¿Y entonces? Si no hay evidencias epidemiológicas de que el tritio sea perjudicial a la salud, ¿por qué la comunidad internacional ha establecido estándares de seguridad para el tritio? Simplemente porque se ha acordado aplicar un principio de precaución y conjeturar que de la exposición al tritio se podrían inferir riesgos. Para cubrir esos riesgos se han establecido los estándares internacionales mencionados anteriormente y que estamos aplicando a las descargas de Fukushima.
Las descargas de las aguas ya han comenzado bajo control internacional y se están llevando a cabo periódicamente en baches de 7.800 m3 de agua conteniendo aproximadamente 0,0011 PBq de tritio cada una, y se prolongaran por varios años. El Grupo de Trabajo establecido por el OIEA inspecciona las descargas y verifica el estricto cumplimiento de los estándares internacionales. Lo asisten en esta labor los sofisticados laboratorios científicos del OIEA, los que corroboran los resultados del continuo monitoreo del medio ambiente. Se trata de los Laboratorios de Medio Ambiente Marino, ubicados en Montecarlo, Principado de Mónaco; los Laboratorios de Aplicaciones Nucleares, ubicados en la ciudad de Seibersdorf (Austria); y los laboratorios de Hidrología Isotópica y de Monitoraje Ocupacional, ubicados en el Centro Internacional de las Naciones Unidas en Viena.
¡Un verdadero ejemplo de colaboración internacional para proteger a la población y al medio ambiente de riesgos conjeturados!
*El autor es ingeniero-UBA. Además es miembro pleno de las Academias Nacional de Ciencias de Buenos Aires, Argentina de Ciencias Ambientales, Argentina del Mar y de la Academia Internacional de Energía Nuclear. Actualmente es: asesor superior de la Autoridad Reguladora Nuclear (ARN) de Argentina; Representante en el Comité Científico de las Naciones Unidas sobre los Efectos de las Radiaciones Atómicas (Uncear); miembro de la Comisión de Normas de Seguridad del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA).
Producción y edición: Miguel Títiro - mtitiro@losandes.com.ar
